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  • 倍壓電路是怎么工作的,原理詳解
    • 發布時間:2022-06-08 19:59:04
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    倍壓電路是怎么工作的,原理詳解
    倍壓電路原理解析
    在變壓和整流過程中常見有倍壓電路:
    一則為通過變壓器升壓,通過匝數比實現;
    二則為如下所示倍壓電路,以快恢復二極管和電容組合,以電容為蓄能器件。
    1、直流半波整流倍壓電路
    (1)負半周時,即A為負、B為正時,D1導通、D2截止,電源經D1向電容器C1充電,在理想情況下,此半周內,D1可看成短路,同時電容器C1充電到Vm,其電流路徑及電容器C1的極性如上圖(a)所示。
    (2)正半周時,即A為正、B為負時,D1截止、D2導通,電源經C1、D1向C2充電,由于C1的Vm再加上雙壓器二次側的Vm使c2充電至最高值2Vm,其電流路徑及電容器C2的極性如上圖(b)所示。
    其實C2的電壓并無法在一個半周內即充至2Vm,它必須在幾周后才可漸漸趨近于2Vm,為了方便說明,底下電路說明亦做如此假設。
    如果半波倍壓器被用于沒有變壓器的電源供應器時,我們必須將C1串聯一電流限制電阻,以保護二極管不受電源剛開始充電涌流的損害。
    如果有一個負載并聯在倍壓器的輸出出的話,如一般所預期地,在(輸入處)負的半周內電容器C2上的電壓會降低,然后在正的半周內再被充電到2Vm如下圖所示。
    倍壓電路
    所以電容器c2上的電壓波形是由電容濾波器過濾后的半波訊號,故此倍壓電路稱為半波電壓電路。
    正半周時,二極管D1所承受之最大的逆向電壓為2Vm,負半波時,二極管D2所承受最大逆向電壓值亦為2Vm,所以電路中應選擇PIV >2Vm的二極管。
    2、全波倍壓電路
    倍壓電路
    1.正半周時,D1導通,D2截止,電容器C1充電到Vm,其電流路徑及電容C1的極性如上圖(a)所示。
    2.負半周時,D1截止,D2導通,電容器C2充電到Vm,其電流路徑及電容C2的極性如上圖(b)所示。
    3.由于C1與C2串聯,故輸出直流電壓,V0=Vm。如果沒有自電路抽取負載電流的話,電容器C1及C2上的電壓是2Vm。
    如果自電路抽取負載電流的話,電容器C1及C2上的電壓是與由全波整流電路饋送的一個電容器上的電壓同樣的。
    不同之處是,實效電容為C1及C2的串聯電容,這比C1及C2單獨的都要小。這種較低的電容值將會使它的濾波作用不及單電容濾波電路的好。
    倍壓電路的核心是電容電壓不能突變,及利用了電容的儲能作用。
    下圖是二倍壓電路圖及輸入輸出電壓的波形,綠色的是輸入電壓,10Vrms,紫色的是輸出電壓,26.7VDC左右,比常規整流電路的輸出電壓提高了約一倍。
    倍壓電路
    該電路的工作原理:
    電源負半周時,二極管D1導通,D2截止,電流從電源下端流出經過D1, C1回到電源,因此電容C1右正左負,如下圖中紅色箭頭。
    電源正半周時,電容C1上的電壓疊加電源電壓,使二極管D2導通,二極管D1截止,電容C2上正下負,峰值電壓可達2倍電源的峰值電壓,即實現二倍壓,該半周期時電流走向如下圖中桔色箭頭所示。
    倍壓電路
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